JPS6083395A - 無電解メツキのために誘電体基板の表面を調整する方法 - Google Patents

無電解メツキのために誘電体基板の表面を調整する方法

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JPS6083395A
JPS6083395A JP11675284A JP11675284A JPS6083395A JP S6083395 A JPS6083395 A JP S6083395A JP 11675284 A JP11675284 A JP 11675284A JP 11675284 A JP11675284 A JP 11675284A JP S6083395 A JPS6083395 A JP S6083395A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/28Sensitising or activating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/381Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、導電性金属をその上に無電解メッキするた
めに誘電体基板の少なくとも1つの表面[従来技術] 誘電体基板上に金属(銅)を無電解メッキする工程が例
えば米国特許第RE28042号に記載されている。こ
の工程の一つとして基板上に金属を被着する前に基板表
面を触媒化又はシーディングする工程がある。この工程
は誘電体基板が不導体であるため必要である。
基板を触媒化するためにより広く用いられている工程の
中に1表面を塩化第一スズ敏感化溶液と塩化バラジウー
ム活性化剤で処理する工程がある。
例えば、誘電体基板を触媒化するための一つの方法が米
国特許第3011920号に示されている。
この方法は、初めコロイダル金属溶液による処理により
基板を敏感化し、敏感化された誘電体基板から保護コロ
イドを取り除くための選択的な溶剤によりその処理を促
進し、そして敏感化された基板上に金属1例えば銅を銅
塩と還元剤の溶液から無電解的に被着する工程を含む。
米国特許第4008343号及び356203媒反応的
に活性化する方法が記載されている。
ある表面活性剤でもって基板を処理することの示唆が特
許文献中にある。特に、米国特許第4301190号に
は、非貴金属触媒の基板への付着を増強するために基板
を“吸着モデファイヤー″により前処理することが示唆
されている。ある表面活性剤、酸素水素化物ゾル及びあ
る錯化剤は″吸着モデファイヤー″として示唆されてい
る。
米国特許第3563784号には1表面をある単官能表
面活性剤で処理し、すすぎ、そして″2工程塩化第1ス
ズー塩化パラジウム処理又は/工程酸、スズ−パラジウ
ムヒドロシル処理″のいずれかで活性化する工程を含む
、メッキのために不導体を前処理する方法が示唆されて
いる。
米国特許第3684572号には、エツチング後に表面
の触媒化の前の不導体表面をある第4アミン単官能又は
単一荷電表面活性剤で処理する工程を含む、不導体をメ
□ツキする方法が記載されている。
米国特許第3575957号には、不導体基板にメッキ
する為の工程が記載されている。塩化第一スズで敏感化
し、塩化パラジウムで活性化する前にある洗剤で基板を
すすぐ工程が含まれている。
米国特許第3515649号、第3877981号及び
第3930072号には触媒を被着する前に表面活性剤
を用いることが示されている。
米国特許第400834’3号には、触媒的に準備され
た表面が、pH値が1.5以下の酸性水溶液でもってす
すがれるという無電解被着の工程が示されている。用い
られる酸は、塩酸、過塩素酸及び硝酸である。
米国特許第3421922号には、樹脂を形成する陽イ
オン・フィルム、特にメラニン−ホルムアルデヒド樹脂
、ポリアルキリン−アミン、アルキレーテッド−メチオ
ール−メラニン、トリアジン−ホルムアルデヒド及び尿
素ホルムアルデヒド樹脂を、ひき続いてメッキが行なわ
れる基板表面上に塗布することが記載されている。
本出願人の米国特許出願シリアルNo、398140号
には、無電解メッキのために誘電体基板の表面を調整す
る方法が記載されている。ここでは、活性化の前の基板
表面に、塩酸などの希無機酸中ド溶解した複数電荷官能
性を持つテトラ−アルキル−アンモニウム化合物の短い
鎖が付着したポリアクリルアミドの不反応性中枢鎖の共
重合体を塗布、することが記載されている。
[発明が解決しようとする問題点コ 特に、最後に述べた方法を用いると、基板への優れた。
付着を持った非常に均質な金属化を得ることができる。
しかし、基板表面9近 イティカに回路配線が形成さオしる場合(即ち、メッキ
前の活性化された表面上にボトレジスト・マスクを彎成
することにより回路配線を形成する場合)4像工程後の
基板表面上の残留レジストの問題、(レジスト・ブリス
タリング)と、メッキされた回路配線が基板表面9近く
で広くなる傾向(ライン・ティリング)と力1ある。
レジスト・ブリスタリングは金属配線中の切断を生じ、
ライン・ティリングは近接した金属配線間の短絡を生ず
る。
この発明の目的は、無電解メッキのための基板表面を調
整する改良された方法を提供することである。
この発明の別の目的は、選択的に無電解メッキするため
に基板表面を調整する改良された方法を提供することで
ある。
この発明のさらLf別の目的は、レジスト・ブリスタリ
ング及びライン・ティリングを防止するための効果的な
工程を提供することである。
[問題点を解決するための手段] これらの目的は、必要な処理工程の数を増加させること
なく達成される。
これらの目的の達成は、基板の少くとも1つの表面を、
少くとも2つの有効なイオン部分を含む多官能陽イオン
共重合体と硫酸!1□so4 とを有する組成物に接触
させ、そしてこの表面を塩化パラジウム及び塩化第1ス
ズを含む組成物と接触させて活性化させる工程を含む方
法で行なわれる。
米国特許出願シリアルNα398140号中に用いられ
た塩化水車HcOca齢+4−Qf1. +、−−協す
ることが、この発明の方法によるレジスト・ブリスタリ
ング及びライン・ティリングの事実上の除去の原因であ
ると思われる。
この発明の方法は、好ましくはエポキシ・カードやボー
ドなどの一熱硬化性及び熱可塑性樹脂、及びガラスの基
板上に、金属回路を製造する工程に応用できる。この方
法はさらにすでに銅メッキを受けた後に欠陥があるため
にはねられた基板を修繕するのにも応用できる。
[実施例] この発明は次の詳細な説明より明らかとなるであろう。
この発明の方法は、金属、例えば銅、の無電解メッキの
ために多くの種類の誘電体基板を調整するでに応用でき
る。ガラス及び熱可塑性又は熱硬化性樹脂を含む誘電体
基板は、この発明に従って処理することができる。
典型的な熱硬化性重合体材料は、エポキシ、フェノール
・ベース材料及びポリアミドを含む。誘電体材料は、グ
ラスが充填されたエポキシ又はフェノール・ベース材料
のように充填材及び/又は補強材を含んだ重合体をモー
ルドした部品であってよい。適当な熱可塑性重合体材料
の例としては、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリカ
ーボナート、二1〜リルゴム及びABS重合体などのポ
リオレフィンを含む。
ここで用いられる″表面”という語は、基板の主表面と
同様に貫通孔の内側の表面をも指す。例えば、この発明
は、回路がはぎ落された銅の薄い層上にメンキされるこ
とにより付加的(アディティブ)に加えられるか又は減
算的(サブトラクティブ)に付は加えられる所にメッキ
された貫通孔にシーディングするのに有用である。この
発明はさらに、無電解直接結合(EDB)工程中に於て
シーディングするのに有用である。この場合、回路が基
板表面上に選択的に塗布されたホトレジスト・マスクの
開口に露呈された表面の領域上および孔中の両方に、付
加的にメッキされる。
この発明の方法の開始の前に、もし必要ならば、回路の
異なるレベルを接続するバイアを受けるために使用され
る貫通孔が形成され、そして、貫通孔が形成された誘電
体は適当に洗浄され、前調整される。例えば、前調整は
サンド・ブリスティング及び/又はベーパ・ブリスタリ
ングの物理的手段及び/又は溶剤膨潤などの化学的方法
により活動的箇所(アクティブ・サイト)を形成するこ
とを含む。典型的な溶剤はN−メチル−10リドンであ
る。基板はさらにスルホクロミック酸混合物で前処理す
ることもできる。
この発明の方法が基板表面上に銅などの金属を選□択的
に無電解メッキするのに応用される場合、次の工程が表
面を前調整するのに好ましく適用される。 1 誘電体基板表面上に、粗な表面を有萱る金属シートが基
板表面に金属シートの□粗な表面をプレスする芝とによ
り積層される。金′處シードは約25゜4μmの厚さを
有する。その後で、金属シートは完全に食刻される。明
らかに、この処理工程に於て銅に対するアンカー・ポイ
ン′]・がメッキされるべき表面上に発達される。この
アンカー・ポイントは後の金属メッキを容易にし、その
表面への付着を改良する。
□もし、基板中に貫通接続が形成される場合(例えば、
もし平らな基板の両方の□面上の印刷回路を一統しなけ
ればならない場合)、好ましくはレーザ・ビーム又は機
械的切削によ□り基板を貫通して孔が切削される。その
後に孔がベーパ・□ブリスティング、又は溶剤膨潤など
の化学的方法により清浄にされる。銅シート□を除去す
る前にれを作ることも可能である。
次の工程は清浄工程□で、基板は好ましくはリジ酸ナト
リウム及びケイ酸ナトリウムを含みpH値1′3を有す
る溶液から成るアルカリ洗剤でもって45″C乃至60
℃の間の温度で約5分間の間洗浄される。洗剤は45℃
□乃至60℃の間の□温度を有する脱イオン水です萱ぎ
落される。
この発明によれば、基板は多官能陽イオン共重合体と硫
酸H’、So4とを含む水溶液で処理される。
共1合体は、少くともhつの層性な又は有効な陽イオン
官能部分を含む多讐能陽イオン物質である。
好ましいイオン部分は第4ホスホニウム及び第4アンモ
ニウム4基である。少くとも2つの陽イオン部分を含む
共重合体は商業的に入手可能であり、ここで詳細に述べ
る必要はない。商業的に入手可能な多官能溶イオン共重
合体の例として、HERCULESから入手可能なRo
ton 2]0及びRaten220がある。これらに
ついての発明が、”Water−3oluble Po
lymers”、 Bulletin VC−482A
、 )IIERcULES Inc、+ Wilmin
gton、 Delaware 1(1899に記載さ
れている。参考のためにここにその内容を記載する。
Reten 210は、粉末形状で、アクリルアミドと
ベータメタアクリルオキシエチル1−リメチルアンモニ
ウム メチル 硫酸塩との共重合体で、1%溶液中のブ
ルックフィールド粘性が600−1000cpsを有す
る。
Reten 220は、粉末形状で、アクリルアミドと
ベータメタアクリルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ム メチル 硫酸塩との共重合体で、1%溶液中のブル
ックフィールド粘性が800−1200cpsを有する
Retsnポリマーの分子量は、普通比較的高く、約5
0000乃至約1000000又はそれ以上の間を変化
する。これら高い分子量の重合体は固体製品であって、
それらの主な化学的中枢構造はポリアクリルアミドであ
る。ポリアクリルアミドに種々のテトラ・アルキル・ア
ンモニウム化合物が付着することができる。これら第4
アンモニウム基は多くの重合体の正電荷を与える。
陽イオン共重合体は、共重合体の重量が約0゜01%乃
至約1%好ましくは約0.05%乃至05%の薄い水溶
液として使用される。水層液はさらに硫酸を含み、pH
値を約O乃至約3、好ましくは約1にしている。低いP
H値は、重合体の塗布を容易にするために重合体溶液の
粘性を比較的低くするのに好まれる。酸は普通、重量で
約2%乃至約4%、好ましくは重量で約2%、の量存在
する。
陽イオン共重合体での処理は一般に、約1分間乃至約1
0分間、好ましくは約1分間乃至2分間を必要とする。
多官能陽イオン共重合体は正の極性を表面に与える。一
方、後に表面に塗布される触媒粒子は負の讐性を有して
いる。この極性の差t2、触媒粒子へ静電、的引力を与
える。
基板が陽イオン共重合体組成物に接触された後、基板は
基板表面に嗜収されな力、ワた添加の共重合体を除去す
るために、すすがれる。
次に、基板表面及び/又は貫通孔表面は、塩化パラジウ
ム、塩化第1スズ及び基準を含むコロイダル溶液によっ
て活性化される。活性化は、無電解メッキ工程を開1始
するための役瞥、果す。表面はコロイダル溶液と好まし
くは5分面、の間接触される。しかし、接触、時間は1
分、間から10分間の間を変化することがで、きる。シ
ード槽を作るために42つの溶液(A及シB)が準備さ
れ、る。約60kgの5nCQ2・2H2,Oが201
リツタ、の濃い(37%)塩酸中にかきまわしながら溶
解される。濃塩酸中にS 、n CQ、、・2H20を
溶解することが大変重、要である。この条、、件下では
、Sn塩の加水分解は生じない。塩が全て溶解した時、
さらに37%塩酸が50リツタの体積に達するまで加え
られる(溶液A)、約1kg+7)Pd(11,が15
リツタの37%塩酸中に溶解さ九る。この溶液は5oリ
ツタの体積に達するまで脱イオン水で薄められる、(溶
液B)・溶fiBは溶液Aへゆっくりとかくはんされな
がら加えられる。混合物は2時間の間、沸騰される。冷
却後に、約70グラムのフルオロカーボン表面活性剤、
例えばFC−95という商品名でミネソタ・マイニング
・アンド・マニュファクチュアリングCO0から売られ
ていてベルフルオルアルキルスルホン酸塩がら成るもの
を、加える。この溶液は、数カ月間貯えることができる
実際のシード槽を準備するために、約130m12のこ
の溶液と約175グラムの塩化ナトリ、ウムを取り出し
て、脱イオン水を加えることにより1リツタの体積にさ
れる。このシード槽は、溶液1リッタ当り、約80グ、
ラムのSn、cA2・2H20と約1.2グラムのPd
CQzと約85mAの37%塩酸と、約0,09グラム
のFC−95と塩化ナトリウムを含む。しばらく使用し
た後、シード槽を再び満すために、新鮮な溶液を加える
ことができる。もし、溶液1リッタ当り5nCIll、
・2H20の量が80グラム乃至150グラムの間を変
化し、PdCQ2の量が1.2グラム乃至2゜6グラム
の間を変化し、37%塩酸が85 rn Q乃至300
mfiの間を変化し、表面活性剤が0.09乃至0.1
6グラムの間を変化する場合、シード槽は満足に働くこ
とがわかった。
これは、重量比が1=3のパラジウム及びスズの核と塩
化物イオンの殻とを有するコロイダル粒子を含む。
表面は、室温で5分間コロイダル溶液と接触させられる
。しかし、接触時間は1分間乃至10分間の量変化する
ことができる。
負の塩化物イオンの殻を有するコロイダル粒子は、Re
tenの処理により正の電荷を有する誘電体表面へ静電
引力により付着する。
調整された表面上に、金属1例えば銅又はニッケルが、
空気乾燥以外にメツキエ糊の前にこれ以上の処理をする
ことなくメッキされる。調整された表面は、メッキ前に
脱イオンで洗浄し、希塩酸で処理し、そして加熱して乾
燥してもよい。これらの工程に加えて、メッキ前の活性
化された表面上に所望の金属パターンのネガに相当する
ホトレジスト・マスクを形成してもよい。もし、メッキ
前にホトレジスト・マスクが付着される場合は、水洗、
塩酸処理及び乾燥工程の一連が特に重要である。
これ以上の前処理をすることなくメッキを行うことは、
調整された表面が貫通孔に限定される場合、特に適用で
きる。ニッケル又は銅などの金属は、所望の厚さに到達
するまで、処理された表面上に無電解メッキによりメッ
キされる。使用されるの呻好ましい金属は銅である。好
ましい銅無電解メッキ槽及びその応用の方法が、米国特
許第3844799号及び第4152467号に開示さ
れている。
銅無電解メッキ槽は一般に、第2銅イオン源、還元剤、
第2銅イオンのための錯化剤及びpi(調整剤を含んだ
水性の組成物である。メッキ槽は好ましくはさらにシア
ンイオン源及び表面活性剤を含む。
一般に用いられる第2銅イオン源は、硫酸第2銅である
。10グラム/リツタとして用いるのが好まれるが、8
グラム/リツタ乃至12グラム/リツタの間が最も好ま
しい。最も普通に用いられる還元剤はホルムアルデヒド
であって約0.7グラム/リシタ乃至約7グラム/リツ
タの量で用いられる。最も好ましいのは、約0.7グラ
ム/リツタから約2.2グラム/リツタである。最も普
通の錯化剤は、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)で
ある、錯化剤の量は溶液中に存在する第2銅イオンの量
に依存し七いて、一般に約20グラム/リツタ乃至約5
0グラム/リツタ、又は3−4倍モルだけ多い、メッキ
槽はさらにメッキされるべき表面をぬらすのを助ける表
面活性剤を含むことができる。満足な表面活性剤は、@
えば商品名Gafac’RE −610で入手可能な有
機リン酸エステルである。一般に、表面活性剤は約0.
02//ラム/11ツタ7IJ至釣0−3グラム/リツ
タの量存□在する。
これに加えて、槽のpHは一般に水酸化ナトリウム又は
水酸化カリウムなどの塩基化合物を所望の量だけ加えて
所望のpHに到達させることにより、調節される。無電
解メッキ槽の好ましいpHは11.6と11.8の間で
ある。また、好ましくは、メッキ槽はシアン化ナトリウ
ム又はシアン化アンモニウムの形でシアン・イオンを含
む。その量は、槽内に0.0002モルカ至o、oo。
4モルの範囲内のシアン濃度を与えるために好ましくは
約IC)mg/リッタ乃至約25mg/リッタめ間であ
る。槽の温度は好ましくは70℃乃至80℃の間に維持
される。門も好ましいのは、70℃乃至75℃の間であ
る。槽中の0□含有量は好ましくは約2ppm乃至約4
ppmの間、最も好ましくは約2.5ppm乃至約3’
、5ppmの間に□維持される。0□含有量は槽中1こ
不活性ガスと酸素を注入することにより調節できる。
上で列挙されたメッキ前の処理は、金属を基板の主表面
上に選択的又は連続的にメッキする場合に有用である。
列挙された処理工程は、以下により詳細に説明される。
基板は、脱イオン水ですすがれる。突然のp、 H値の
変化に起因して、塩素イオンの大部分は0「イオンに置
き換る。その後、基板は8%塩酸で処理され、ここでス
ズが基板表面から選択的に除去される。こ九は、メッキ
工程中に増強された触媒効果を持つPdに富んだ領域を
残す。I−I CUの処理によりSnの量は1μgr/
cn?以下となり、一方Pdの量は3−4μgr/−の
程度である。
もう−変説イオン水ですすいだ後、基板は約60℃乃至
約70℃の間の温度で30分間オーブン中で乾燥される
か、又は約100℃の温度で真空オーブン中で乾燥され
る。乾燥工程中、全ての水は酸素の殻を不溶性の酸化ス
ズの形で残してコロイダル粒子から不可逆的に追い出さ
れる。
もし、基板表面上の全面に金属被膜を形成することが意
図される場合、次の工程は上述した無電解メッキである
。もし、金属が乾燥された基板表面上にアディティブ(
付加的)工程により付着される場合、ホトレジスト層が
基板表面上にスピン・コーティング、または好ましくは
ホトレジスト箔の基板表面上への積層のいずれかにより
付着される。
このような箔はネガティブ・ホトレジストであって、デ
ュポンによりタイプ表示T168で売られている。
基板に正確に整列された適当なマスクを通して露光し、
その後に現像することにより、所望の回路パターンのネ
ガがホトレジスト箔に作られる。
現像工程により、ホトレジストが除去された所望のパタ
ーンに対応する領域に於て、基板表面の触媒化された領
域が露呈される。ホトレジスト工程は1貫通孔中の表面
をも含む触媒化された表面上に有害な影響を与えない。
レジスト・ブリスタリングは所望のパターンに対応する
領域に存在しなしXや 次に、金属が露呈さ九た表面領域上に無電解メッキによ
りメッキされる。メッキ工程が以下に金属として銅をも
ちいて記載されている。しかし、台の工程は他の金属に
も同様に適シロ可能である。
4ツキは、工程時間と用いられる槽の組成が異なる2つ
の工程により行なおれる。
両方の槽は、溶液上りツタ中に約8グラム1乃至10グ
ラムの硫酸鋼、約35グラム乃至約55グラムのエチレ
ンジアミン四酢酸(、E D TA) 、、約2m、Q
乃至約3mflのホルムアルデヒド及び0゜02グラム
乃至約0.03グラムの表面活性剤を含む。表面活性剤
はメッキされる。入き表面を、ぬらすのを助ける。満足
な表面活性剤は、例、えば商品名G、afac RE−
610で売られている有機リン酸エステルである。無電
解メッキ槽の好ま叫いpH値は25℃の温度で11..
6乃至11.8の間である。第1のメッキ工程に用いら
れる槽は、シアンを含まず、酸素のレベルを2 p p
 m以、下にしている。空気のようケ気体は、槽中をあ
わだたせられることがない。
CN−と02はPdと画壇な錯ネオンを・浸酸、する。
0□含有量の下限は、槽中に酸素仁王活性ガスとを注入
することにより制御できる。メッキの第2工程中に用い
られる槽は、約10pPm乃至約20ppmのシアン化
物を含む。そして、その酸素含有量は槽中に空気をあわ
立たせることにより達成される約3ppmである。基板
を第1槽から取出して第2槽へ入れる必要はない。第1
メッキ期間が終了した後、シアン化ナトリウムを加えそ
して槽中に空気をあわ立たせることにより第1槽を第2
槽に変えることも可能である。
メッキは70℃乃゛至80℃の間、好ましくは70℃乃
至75℃の間の温度で行なわれる。基板は第1工程で約
15分乃至゛約20時間メッキされ、第2メツキ工程で
約10時間乃至約20時間メッキされる。メッキされた
銅は、約37.5乃至50μmの厚さである。
この発明によれば、貫通孔を含む基板表面の全ての露呈
された領域に均一な被膜が達成される。
メッキ後、ホトレジストが好ましくは塩化メチレン又は
類似の溶剤ではがされる。そして、銅でメッキされてい
ない領域中のPdは亜鉛素酸塩溶液での処理により除去
される。
この発明の方法は、ガラス及び熱可塑性樹脂及び熱硬化
性樹脂のような基板上に金属回路を形成するための工程
に特に応用できる。この発明の方法は、高品質の銅メッ
キされたエポキシ・ボード及びカードの製造に特に有用
である。
この発明の方法は、さらに、既に無電解メッキを受けさ
れらはハンダ付けまで受けた構造的には正常であるが、
欠陥、例えば開口、メッキ空隙、ハンダ欠陥及び回路上
の傷など、がある為にはねられた基板を修繕する為の工
程にも有利に応用できる。修繕されるべき基板は、選択
的に銅などの金属で覆われており、そして時にはまたホ
トレジスト及び/又はスズでも選択的に覆われている。
再処理の第1の工程において、ホトレジストが好ましく
は塩化メチレン又は類似の有機溶剤ではがされ、その後
で基板が乾燥される。そして、金属がメッキにより付着
される。スズがもしあれば、食刻により除去される。も
し金属が銅であるならば、好ましくはCnCΩ、/HC
Ω溶液が用いられる。なぜならば、この薬品は銅及びス
ズも食刻するからである。この段階で基板表面は外観上
、銅シートの粗な表面をメッキされるべき基板表面に対
して積層しその後でその銅シートを食刻し去るという上
述の方法により形成された粗さを呈す。
この工程から、再処理は上述したのと同じように行なわ
れる(例えば、アルカリ溶液ですすぎ、Reten溶液
で表面を調整し、単一のシード工程に於てパラジウム/
スズ塩で表面をシーディングし、脱イオン水ですすぎ、
8%HCQ溶液で大部分のスズを除去することにより促
進し、所望の回路パターンのネガに対応するホトレジス
ト・マスクを形成し、そして最後に選択的に無電解メッ
キを行う。) 次の2つの例は、この発明の方法の好実施例を説明する
ためのものであり、この発明を制限することを意図する
ものではない。
(例1) 前もってアルコールで清浄にされたガラス基板が、1リ
ッタ当り0.05グラムのReten 2 lOを含む
2%H2SO4水溶液の槽中に約3分間浸される。そし
て、基板が脱イオン水ですすがれ、空気乾燥される。次
に、被膜された基板が1リッタ当りPdCA2を約1.
5グラム、S n CQ 2を約100グラム、37%
HCQを行106ミリリツトル及び表面活性剤を約0.
1グラムを含む槽中に約3分間程度室温で浸される。そ
して基板は空気乾燥される。基板はその上に目で見える
Pd触媒膜を有する。その後で、基板は脱イオン水です
すがれ、室温で十分間8%HCQで処理され、室温で3
分間脱イオン水ですすがれ、そして100℃で30分間
真空乾燥される。乾燥された基板上に、ホトレジストT
168の層が積層される。
マスクされた領域が所望の回路パターンのネガに対応す
る照射マスクが基板と整列さ才し、そしてマスクを通じ
て基板は照射される。トリクロルエタン型の現像剤で現
像され、所望のパターンに対応したメッキされるべき基
板のシーディングさ才Gた領域が露呈される。所望のパ
ターンに対応する領域においては、レジスタ・ブリスタ
ーリングは検出されない。
そして、基板は十分間、銅無電解アディティブ・メッキ
槽中に浸される。無電解メッキ槽は20グラム/リツ、
夕のCuSO4・5H20,35グラム/リツタのED
TAデバイドライド、0.25グラム/・リッタのGa
fac RE −610,14ミリグラム/リツタのシ
アン化ナトリウム、及び2IIlQ/リツタのHCHO
を含む。槽のPI3値はNaOHを加えることにより1
1.7である。槽の温度□は73℃±5℃である。槽中
の酸素含有量は約2.5ppm乃至3.5ppmに維持
される。
ガス流率は約125CFMである。これに加えて、メッ
キ・ラックはメッキ中常に揺動される。
メッキ後の基板は、連続した銅膜を基板上に有する。製
造された銅線はライン・ティリングを示さない。
(例2) エポキシ樹脂から成る基板上に、粗な表面を有する25
.4μmの厚さの銅がプレスにより積層される。食刻さ
れた基板内に、バイアを形成するだめの貫通孔がレーザ
により切削され、そしてベーパ・ブラスティングで清浄
にされる。基板はリン酸ナトリウム及びケイ酸ナトリウ
ムを含むPH値値上13水溶液で処理される。基板は2
分間約50℃の温度で脱イオン水によりすすがれる。引
き続いて基板は、2分間PH値1を有し0.05%のR
etin 210を有する2%1(2So4溶液中に浸
される。もう一度、温かい脱イオン水ですすいだ後、基
板は溶液1リッタ当り、約1.2グラムのPdCf1.
、約80グラムの5nCQ2・2H20、約85mfi
の37%HCQ、約0.1グラムの表面活性剤、及び1
75グラムの塩化ナトリウムを含み残りは水であるシー
ド槽中に浸される。溶液は上述した様に準備される。
基板はシード槽に室温で3乃至5分間浸される。
その後、基板は脱イオン水ですすがれ、室温で十分間8
%HCΩで処理され、室温で3分間脱イオン水ですすが
れ、そして30分間100℃の温度で真空乾燥される。
乾燥された基板上にホトレジストT−168の層が積層
される。所望の回路パターンのネガに対応する所がマス
クさ九た領域である照明マスクが基板に整列され、そし
てマスクを通じて基板が照射される。その後、トリクロ
ルエタン型現像液でもって現像が行なわれ、所望のパタ
ーンに対応したメッキされるべき基板のシーディングさ
れた領域が露呈される。所望のパターンに対応する領域
に於ては、レジスト・ブリスタリングは検出されない。
次に、基板の露呈された領域は無電解銅メッキされる。
ここで、基板は初めに約30分間、温度72±2℃を有
し溶液1リッタ当り8−10グラムのCu5O,,35
−55グラムのEDTA、0.1グラムのGafac湿
潤剤、2−3mffのホルムアルデヒド、及び2ppm
以下の酸素を含み残りは水である槽中に浸される。槽は
25℃に、於てりH値11.7を有する。そして、基板
は第1槽と3ppmの酸素含有量と110−20ppの
シアン化物を含む以外は同じ組成を有する第2槽中に浸
される。この槽内に於て、温度はまた72±2℃であり
、基板は15時間浸される。メッキされた銅の厚さは約
50.8μmである。
最後に、ホトレジスト・マスクが塩化メチレンではがさ
れる。
メッキされた銅を目で見た印象は優れている。
貫通孔も含んだ基板の全ての露呈された領域は連続した
銅膜で覆われていて、その厚さは本質的に均質であり、
大変良い付着を有する。銅線はライン・テイリ、ングを
示さない。
[発明の効果] この発明の方法によれば、レジスト・ブリスタリング(
現像工程後の基板表面上の残留レジストの問題)及びラ
イン・ティリング(メッキされた回路配線が基板表面の
近くで広くなる傾向)を防止することができ、従って、
レジスト・ブリスタリングによる金属配線中の切断を防
ぎ、ライン・ティリングによる近接した金属配線間の短
絡を防止することができる。
第1頁の続き 0発 明 者 ヴオヤ・マルコヴイツ チ 0発 明 者 カーロス・シュアン・ サムブセツテイ 0発 明 者 スチーブン・レオ・デ ィスゾール 0発 明 者 ドナ・ジーン・トレヴ イット アメリカ合衆国ニューヨーク州エンドウェル、ジョーエ
ル・ドラ413611番地 アメリカ合衆国ニューヨーク州クロトン・オン・ハドソ
ン、サツシ−4番地 アメリカ合衆国ニューヨーク州ベスタル、ゲーツ・ロー
ド40幡地 アメリカ合衆国ニューヨーク州ベスタル、グリーンロー
ン・ロード2お番地

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 導電金属をその上に無電解メッキするために誘電体基板
    の少くとも1つの表面を調整する方法において、 前記表面を少くとも2つの有効な陽イオン部分を有する
    多官能陽イオン共重合体と11□804とを含む組成物
    に接触させ、そして、前記表面を塩化パラジウム、塩化
    第1スズ及びIICQを含むコロイダル溶液でもって処
    理することにより表面を活性化する工程を含む方法。
JP11675284A 1983-10-11 1984-06-08 無電解メツキのために誘電体基板の表面を調整する方法 Granted JPS6083395A (ja)

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US54096283A 1983-10-11 1983-10-11
US540962 1983-10-11

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JPH0236075B2 JPH0236075B2 (ja) 1990-08-15

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EP0139233B1 (en) 1987-05-27

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